JP2006311686A - Reactive power compensation device for generator - Google Patents
Reactive power compensation device for generator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006311686A JP2006311686A JP2005129991A JP2005129991A JP2006311686A JP 2006311686 A JP2006311686 A JP 2006311686A JP 2005129991 A JP2005129991 A JP 2005129991A JP 2005129991 A JP2005129991 A JP 2005129991A JP 2006311686 A JP2006311686 A JP 2006311686A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- reactive power
- generator
- induction motor
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
この発明は、発電機電源を用いて誘導電動機を運転する場合の始動電力低減を可能とした発電機用無効電力補償装置に関する。 The present invention relates to a reactive power compensator for a generator that can reduce a starting power when an induction motor is operated using a generator power source.
一般に、誘導電動機を運転した場合、始動時に定格の7〜10倍もの非常に大きな電流が流れる。 In general, when an induction motor is operated, a very large current of 7 to 10 times the rating flows at the start.
この始動電流を抑える為に、一般的にスターデルタ始動、リアクトル始動などが挙げられるが、この場合でも定格の3〜5倍ほどの電流を流して、誘導電動機を運転する。 In order to suppress this starting current, a star delta start, a reactor start, and the like are generally used, but in this case as well, an induction motor is operated with a current of about 3 to 5 times the rating.
この誘導電動機の始動電力グラフを図2に示す。 A starting power graph of the induction motor is shown in FIG.
このグラフから分るように、誘導電動機の始動時は、非常に大きな無効電力が発生し、始動電流の大きくなる要素は、この無効電力の発生によるものであることが推測できる。 As can be seen from this graph, when the induction motor is started, a very large reactive power is generated, and it can be inferred that the element that increases the starting current is due to the generation of the reactive power.
このように発電機電源で誘導電動機を運転する為に必要な電源容量を選定する場合、誘導電動機の始動時に発生する大きな無効電力を含めた皮相電力分を供給可能な発電機を選定する必要がある。一般的には電動機の出力(馬力)に対し、3倍の容量の発電機を選定しているのが現状である。 Thus, when selecting the power supply capacity necessary to operate the induction motor with the generator power supply, it is necessary to select a generator that can supply the apparent power including the large reactive power generated when starting the induction motor. is there. In general, a generator with a capacity three times that of the output (horsepower) of the motor is selected.
ところで、電動機において、力率制御,力率改善,始動方法,および始動電力を配慮して進相コンデンサにより無効電力補償するものが知られている(例えば、特許文献1,2,3および4参照。)。
しかしながら、以上の技術によれば、誘導電動機の無効電力を相殺する為に接続される進相コンデンサは、運転中の無効電力を改善する事を目的として使用される為、固定容量のコンデンサを電源に接続する。この時、誘導電動機が停止中は進相コンデンサに進み電流が流れ、やはり無効電力が発生し、コンデンサの性質上、電源系統との共振による高調波の発生や、電源電圧上昇などの二次的な電源障害を招く可能性がある。また、誘導電動機の負荷率や滑りの状態によって誘導電動機が生ずる無効電力は変動する為、固定コンデンサのみで誘導電動機より発生する無効電力を改善するには限界がある。 However, according to the above technology, the phase advance capacitor connected to cancel the reactive power of the induction motor is used for the purpose of improving the reactive power during operation. Connect to. At this time, when the induction motor is stopped, the current advances to the phase advance capacitor, and reactive power is generated. Again, due to the nature of the capacitor, secondary generation such as generation of harmonics due to resonance with the power supply system and increase of the power supply voltage. May cause serious power failure. Further, since the reactive power generated by the induction motor varies depending on the load factor of the induction motor and the slipping state, there is a limit to improving the reactive power generated from the induction motor with only a fixed capacitor.
さらに、進相コンデンサを電源に接続する場合、電源の瞬時電圧と進相コンデンサの端子電圧が同電位の時に接続しないと開閉サージ電圧が発生してノイズ障害などを引き起こす可能性がある。 Further, when connecting the phase advance capacitor to the power supply, if the instantaneous voltage of the power supply and the terminal voltage of the phase advance capacitor are not at the same potential, an open / close surge voltage may be generated, causing noise disturbance and the like.
誘導電動機が発する無効電力を相殺するには、電力用進相コンデンサを電源に接続する事で可能であるが、誘導電動機が発する無効電力の量と等しくなるコンデンサの容量を選定する必要がある。 In order to cancel the reactive power generated by the induction motor, it is possible to connect a power phase advance capacitor to the power source, but it is necessary to select a capacitor capacity equal to the amount of reactive power generated by the induction motor.
発電機電源にて誘導電動機を運転する場合、この始動時に発生する無効電力分を相殺することで、無効電力分の電流を少なくし、始動に必要な皮相電力を有効電力とほぼ同じ量にする事が出来れば、結果として発電機の容量を小さくする事が可能である。 When an induction motor is operated with a generator power supply, the reactive power generated at the start-up is offset to reduce the reactive power current and make the apparent power required for starting almost the same as the active power. If this is possible, the generator capacity can be reduced as a result.
そこで、本発明は、誘導電動機が発する無効電力の量に応じて、適切な量の進相コンデンサを同電位の時に接続及び解放し、誘導電動機の力率を1〜任意の値に制御して消費電力を削減する発電機用無効電力補償装置を提供することを課題とする。 Therefore, according to the present invention, an appropriate amount of a phase advance capacitor is connected and released at the same potential according to the amount of reactive power generated by the induction motor, and the power factor of the induction motor is controlled to 1 to an arbitrary value. It is an object to provide a reactive power compensator for a generator that reduces power consumption.
なお、力率とは、有効電力÷皮相電力 の比率で、1に近ければ無効電力が少ないという目安となり、また、皮相電力とは、無効電力と有効電力の和である。 The power factor is a ratio of active power / apparent power, which is a rough indication that the reactive power is small if it is close to 1, and the apparent power is the sum of the reactive power and the active power.
本発明は、以上の課題を解決するために、つぎの(1)〜(3)に示すとおりの構成を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention has a configuration as shown in the following (1) to (3).
(1)誘導電動機の消費する無効電力を計測し、必要な進相コンデンサ容量を演算して、誘導電動機の力率を1〜任意の値に制御することを特徴とする発電機用無効電力補償装置。 (1) Reactive power compensation for a generator characterized in that the reactive power consumed by the induction motor is measured, the required phase advance capacitor capacity is calculated, and the power factor of the induction motor is controlled to 1 to an arbitrary value. apparatus.
(2)進相コンデンサの接続タイミングを電源の瞬時電圧とコンデンサ端子電圧が同電位の時にサイリスタを点弧し、サージ電圧の発生を抑制することを特徴とする前記(1)記載の発電機用無効電力補償装置。 (2) For the generator according to (1), the timing of connection of the phase advance capacitor is controlled by firing the thyristor when the instantaneous voltage of the power supply and the capacitor terminal voltage are at the same potential, thereby suppressing the generation of the surge voltage. Reactive power compensator.
(3)発生する無効電力と等価のコンデンサ容量を選択できるように、コンデンサの容量を10,20,40,80とある容量おきに区切り、必要なコンデンサを組み合わせて細かなコンデンサ容量を選択可能とすることを特徴とする前記(1)記載の発電機用無効電力補償装置。 (3) Capacitor capacity equivalent to the generated reactive power can be selected, and the capacity of capacitors can be divided into 10, 20, 40, and 80 capacity, and fine capacitor capacity can be selected by combining necessary capacitors. The reactive power compensator for a generator according to (1), characterized in that:
本発明によれば、誘導電動機の始動力率及び運転中に生ずる無効電力は、発電機用無効電力補償装置によって改善され、電源容量を小さくする事が可能となる。 According to the present invention, the starting power factor of the induction motor and the reactive power generated during operation are improved by the generator reactive power compensator, and the power supply capacity can be reduced.
そして、誘導電動機は、回転機などの機械に使用されており、特に、建設現場などの電源として発電機電源を使用した場合、発電機の容量を小さくする事が可能で、使用燃料やコストの削減が可能となる。 Induction motors are used in machines such as rotating machines. Especially when a generator power source is used as a power source for a construction site, the capacity of the generator can be reduced, and the fuel and cost of use can be reduced. Reduction is possible.
また、使用燃料を削減する事により、温室効果ガスの抑制にも期待できる。 In addition, it can be expected to reduce greenhouse gases by reducing the amount of fuel used.
本発明の一実施形態を、図1に示す。 One embodiment of the present invention is shown in FIG.
発電機電源と誘導電動機の間に発電機用無効電力補償装置を挿入する接続形式となる。 This is a connection type in which a reactive power compensator for a generator is inserted between the generator power source and the induction motor.
図面について、1は発電機電源、2は電源接続端子で、発電機の出力を接続する端子、3は負荷接続端子で電動機などの負荷を接続する。4はアナログ−ディジタル変換器で、電気信号を変換する回路、5は制御装置で、有効電力や無効電力を計算して、適切なコンデンサ容量を算出し、サイリスタの制御信号を発生させる装置、6は誘導電動機組み込みの回転機器で、無効電力を生ずる負荷機器、7は変流器で、電流検出器を構成する。8は変成器で電圧検出器を構成する。9はコンデンサユニットを示し、10,20,40,80と段階的に大きな容量のコンデンサユニットを配置し、きめの細かいコンデンサを電源に接続できる。10は遮断器で、故障時に作動し、異常回路を発電機電源から切り離す役割を果たす。11はサイリスタで、高速でコンデンサを発電機電源1に接続するために使用される半導体スイッチ制御装置からの制御信号によりオン・オフされる。12は電力用進相コンデンサで、電動機より生ずる無効電力を相殺する為に使用される。13は電力演算器で、電圧・電流・有効電力・皮相電力・無効電力・力率・周波数等を計算する。14は投入指令演算器を示し、無効電力を相殺するために必要なコンデンサ容量を計算し、必要なコンデンサユニットを振り分ける。15はパルス分配器で、コンデンサユニットに配置されたサイリスタを電源電圧とコンデンサ端子電圧が同電位の時に点弧させる機能を有する。
In the drawings, 1 is a generator power source, 2 is a power connection terminal, a terminal for connecting the output of the generator, and 3 is a load connection terminal for connecting a load such as an electric motor. 4 is an analog-digital converter, a circuit for converting an electric signal, and 5 is a control device, which calculates active power and reactive power, calculates an appropriate capacitor capacity, and generates a thyristor control signal, 6 Is a rotating device incorporating an induction motor, a load device that generates reactive power, and 7 is a current transformer that constitutes a current detector. A transformer 8 constitutes a voltage detector.
つぎに本発明の動作フローを説明する。 Next, the operation flow of the present invention will be described.
・回転機器6が始動、及び運転した場合、無効電力を含む電力が消費される。このとき、負荷接続端子3の地点では、図2に示すような無効電力を含む大きな電力が必要となる。
When the
・検出器7,8より、電源電圧及び電流をA/D変換器4を通じて電力演算器13にて現在の電圧、電流、周波数、有効電力、無効電力、皮相電力、力率等を計算する。この電力演算器13で計算された無効電力に対し、無効電力を相殺するために必要なコンデンサ容量を投入指令演算器14にて計算し、コンデンサユニット9を選択する。前記投入指令演算器14で選択されたコンデンサユニット9は、パルス分配器15によりオン・オフ制御される。
From the
・回転機器6より発生した無効電力は、電力用進相コンデンサ12により相殺され、電源接続端子2の地点では図3のように無効電力が減少されて、発電機電源1が負担する電力は小さくなる。
The reactive power generated from the
この実施形態によれば、誘導電動機が生ずる無効電力は発電機用無効電力補償装置Aにより消費電力が改善され、発電機電源1にかかる消費電力は軽減される。
According to this embodiment, the reactive power generated by the induction motor is improved in power consumption by the generator reactive power compensator A, and the power consumption applied to the
1 発電機電源
4 アナログ−ディジタル変換器
5 制御装置
6 誘導電動機組み込みの回転機器
9 コンデンサユニット
11 サイリスタ
12 電力用進相コンデンサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005129991A JP2006311686A (en) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | Reactive power compensation device for generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005129991A JP2006311686A (en) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | Reactive power compensation device for generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006311686A true JP2006311686A (en) | 2006-11-09 |
Family
ID=37477884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005129991A Pending JP2006311686A (en) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | Reactive power compensation device for generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006311686A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103545819A (en) * | 2013-09-18 | 2014-01-29 | 宁夏天地经纬电力设备工程有限公司 | Intelligent capacitor for static compensation and harmonic suppression |
CN103595056A (en) * | 2013-09-18 | 2014-02-19 | 宁夏天地经纬电力设备工程有限公司 | Intelligent capacitor |
US10063137B2 (en) | 2016-06-09 | 2018-08-28 | Lsis Co., Ltd. | Reactive power compensation system and method thereof |
JP2020129908A (en) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | Power generation system, power generation controller, and power generation control method |
-
2005
- 2005-04-27 JP JP2005129991A patent/JP2006311686A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103545819A (en) * | 2013-09-18 | 2014-01-29 | 宁夏天地经纬电力设备工程有限公司 | Intelligent capacitor for static compensation and harmonic suppression |
CN103595056A (en) * | 2013-09-18 | 2014-02-19 | 宁夏天地经纬电力设备工程有限公司 | Intelligent capacitor |
US10063137B2 (en) | 2016-06-09 | 2018-08-28 | Lsis Co., Ltd. | Reactive power compensation system and method thereof |
JP2020129908A (en) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | Power generation system, power generation controller, and power generation control method |
JP7220581B2 (en) | 2019-02-08 | 2023-02-10 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | Power generation system, power generation control device, and power generation control method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4664699B2 (en) | Parallel operation controller for power converter | |
JP5508796B2 (en) | Power supply system control method and power supply system control apparatus | |
JP2008182775A (en) | Power supply system equipped with power failure compensation function | |
JP2013013176A (en) | Independent power supply device | |
JP2019004689A (en) | Systems and methods for mitigating transient events in power generation system | |
JP2006311686A (en) | Reactive power compensation device for generator | |
JP2007228661A (en) | Uninterruptible power supply | |
KR101275070B1 (en) | Reactive Power Compensating Apparatus for Alternating Current Motor | |
JP4859932B2 (en) | Control device and control method for power conversion system having instantaneous voltage drop / power failure countermeasure function | |
JP2009197696A (en) | Inverter type engine power generation apparatus | |
JP2005051867A (en) | Wind turbine generation system | |
WO2018020666A1 (en) | Power conversion device and control method therefor | |
JP2010115097A (en) | Power supply system including power storage device and power generator and control method thereof | |
JP2009197697A (en) | Inverter type engine power generation apparatus | |
JP6289123B2 (en) | Power generation system | |
JP2001333536A (en) | Non-utility generating facility | |
JP2017184485A (en) | Power generation system | |
JP2006166585A (en) | Power conversion device | |
JP2005065423A (en) | Controller for self-excitation converter | |
JP6245467B2 (en) | Power converter for wind power generation | |
JP2008202443A (en) | Engine generator | |
JP5371260B2 (en) | Inverter type engine power generator | |
JP2002125317A (en) | System stabilization apparatus | |
JP2001268992A (en) | Variable speed controller | |
JP5980100B2 (en) | Emergency power generation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070227 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070703 |